Detection of parity-mixed Cooper pairs in atomic layer superconductors without inversion symmetry

无反演对称性原子层超导体中奇偶混合库珀对的检测

• 批准号: 21H01817
• 负责人: 吉澤 俊介
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01817/
• 关键词: 超伝導; 原子層; 表面・界面; 走査トンネル顕微鏡; 走査型トンネル顕微鏡

空間反転対称性の破れた超伝導体では、超伝導を担うクーパー対が偶奇パリティの混じったものとなるとされ、空間反転対称性の破れの直接の帰結である重要な特徴とされる。このことを実験的に確かめるため、本研究は面直または面内の空間反転対称性の破れた「原子層超伝導体」において磁場中・極低温走査トンネル顕微鏡（STM）による詳細な分光測定を行う。2022年度にはNbSe2の電荷密度波（CDW）の研究で大きく進展した。2021年度にSTMの性能評価の一環としてNbSe2のSTM測定を行ったおり、そこで取得した高解像度STM像の解析を行ったところ、電荷密度波が局所的に3×3周期の2種類の整合構造をとり、それが互い違いの三角形ドメイン構造を作っている様子を明瞭に可視化することに成功した。そのドメイン構造は1980年前後に中西・斯波らが発表したランダウ自由エネルギーに基づく理論で予想されていたことを見出し、時間依存ランダウ・ギンツブルグ理論にもとづくシミュレーションを行って実験的なドメイン構造をよく説明することを確かめた。また、半導体表面の原子層超伝導体として、異方的超伝導が示唆されているシリコン基板上のスズ原子層の作製と測定を試みた。ホウ素が析出したSi(111)表面を使うことにより、スズ原子層特有のモット絶縁体ギャップが減少し金属に近づくことは確認されたが、超伝導が発現する試料は得られなかった。超伝導ニオブ探針のテストも実施した。Au(111)表面で（探針の）超伝導ギャップを観測できたが、測定中に探針先端が飛んでしまい、本番実験に用いることはできなかった。セレン蒸着用の真空装置に関しては、薄膜製作に取り掛かる前に、試料搬送機構の製作を行った。

Space inverse planning polices according to sexual の broken れ た super conductor 伝 で は, super 伝 を bear う ク ー パ ー が seaborne even odd パ リ テ ィ の mixed じ っ た も の と な る と さ れ, space planning polices according to sexual の broken れ の directly の 帰 "で あ る important な, 徴 と さ れ る. こ の こ と を be 験 に か indeed め る た め, this study は straight ま た は surface の space within the planning polices according to sexual の broken れ た "atomic layer super 伝 conductor" に お い て in the magnetic field, the extremely low temperature walkthrough ト ン ネ ル 顕 micro mirror (STM) に よ る な detailed spectral photometry う を line. Major progress in the 2022 に に NbSe2 <s:1> charge density wave (CDW) <s:1> research で く く く た た た. 2021 annual に STM の performance evaluation 価 の link と し て NbSe2 の STM measuring line を っ た お り, そ こ で obtain し た high resolution STM as analytical line を っ の た と こ ろ, charge density wave が bureau に 3 x 3 cycles の 2 kinds の integration structure を と り, そ れ が mutual い い spare の triangle ド メ イ を ン structure for っ て い る others を Ming Outlook に visualization する た とに success た た. そ の ド メ イ ン tectonic は に before and after 1980, the wave of Chinese and western ら が 発 table し た ラ ン ダ ウ free エ ネ ル ギ ー に base づ で く theory to think さ れ て い た こ と を see し, time dependent ラ ン ダ ウ · ギ ン ツ ブ ル グ theory に も と づ く シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ て be 験 of な ド メ イ ン tectonic を よ く illustrate す る こ と を か indeed め た. ま た conductor, semiconductor surface の atomic layer super 伝 と し て, square super 伝 guide が in stopping さ れ て い る シ リ コ ン substrate の ス ズ と determine the atomic layer の cropping を try み た. ホ ウ element が precipitation し た Si (111) surface を make う こ と に よ り, ス ズ atomic layer characteristic の モ ッ ト never try body ギ ャ ッ プ が reduce し metal に nearly づ く こ と は confirm さ れ た が, super 伝 が 発 now す る sample は have ら れ な か っ た. The super伝 conductive ニ 伝 ブ ブ probe is used to apply <s:1> た. Au (111) surface で の (probe) super 伝 guide ギ ャ ッ プ を 観 measuring で き た が に probes, determination of apex が fly ん で し ま い, this was be 験 に with い る こ と は で き な か っ た. Youdaoplaceholder0 <s:1> steaming is carried out using a <s:1> vacuum device に to control <s:1> て った, film production に is taken out and <s:1> is hung る before に, and the sample transfer mechanism is used to transfer the sample to the を line った.

项目成果

Domain structure of charge density wave in 2H-NbSe2 revealed by scanning tunneling microscopy

扫描隧道显微镜揭示 2H-NbSe2 中电荷密度波的畴结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Shunsuke Yoshizawa;Keisuke Sagisaka;Hideaki Sakata
• 通讯作者: Hideaki Sakata

走査トンネル顕微鏡による 2H-NbSe2 の電荷密度波ドメイン構造の実空間観測

扫描隧道显微镜实空间观察2H-NbSe2电荷密度波域结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉澤俊介;鷺坂恵介;坂田英明
• 通讯作者: 坂田英明

表面原子層超伝導体におけるスピン分裂と動的なスピン運動量ロッキング効果

表面原子层超导体中的自旋分裂和动态自旋动量锁定效应

• 发表时间: 2021
• 期刊: 固体物理
• 作者: 内橋 隆，吉澤俊介;矢治光一郎;小林宇宏;坂本一之
• 通讯作者: 坂本一之

Imaging sub-angstrom lattice distortion of incommensurate structures using scanning tunneling microscopy

使用扫描隧道显微镜对不相称结构的亚埃晶格畸变进行成像

• 发表时间: 2021
• 作者: Shunsuke Yoshizawa;Keisuke Sagisaka
• 通讯作者: Keisuke Sagisaka

(Ba,K)Fe2As2 渦糸状態の STM 観測

(Ba,K)Fe2As2涡旋态的STM观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉澤 俊介;鷺坂 恵介;山浦 一成
• 通讯作者: 山浦 一成